汽车吊架设铁路T梁技术研究

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摘要：本文主要介绍了在拉萨西改扩建工程中，针对高海拔地区气候气象特征对施工机械和人员的影响，通过对汽车吊架设铁路T梁的工艺进行试验和优化，从而很好的解决了在高海拔地区传统机械吊装的难题，不但降低了施工成本，而且保证了T梁架设的安全性。由于高海拔地区的特殊性，使得该类型的大t位吊装对工程领域的施工是一个很好的范例。该施工方法也为类似施工提供了一种解决思路。

关键词：高海拔；汽车吊架梁；安全；经济

在传统铁路桥梁架设中，一般采用架桥机进行铺架作业，该作业方法不但施工安全，而且由于梁体架设工程量大，使得每片梁体架设成本大大降低。但架桥机作业也有诸多限制，比如需要架设梁体需要达到一定规模，需要龙门吊及运梁车等诸多大型机械设备相互配合，而且必须待线下工程全部完成后方可开始作业，使得与前期很多工序无法形成流水搭接，从而对工期也产生一定影响。当铁路桥梁架设规模较小时，一般采用汽车吊等传统吊装设备进行梁体架设，该方法不但避免了架桥机安拆所产生的巨额费用，而且施工灵活，其他施工工序对其影响较小，因此在施工规模较小时一般采用该方法。但在高海拔地区由于含氧量降低，汽车吊等机械设备无法完全发挥出其机械性能，在吊装跨径不变的条件下，普通地区时的吊重与高海拔地区时有很大区别的。在拉萨西改扩建工程GNKNSG-04标段柳东路中桥T梁架设施工中，通过对汽车吊在高海拔地区的吊装性能进行试验和改进，从而很好的解决了在高海拔地区汽车吊架设梁体的一系列技术难题，不但降低了施工成本，而且保证了T梁架设的安全性。通过现场的实际应用，该类型吊装在高海拔地区铁路T梁铺设施工中取得很好的效果。

1工程概况

柳东路中桥（单线）和拉萨西双线立交中桥（双线）均为2跨结构桥梁，每跨设置3片T梁，两桥合计12片T梁。梁体预制位于协荣站东侧制梁场，T梁通过协荣站装车通过铁路运输至拉萨西货场，然后在货场装卸车通过运梁车将梁运至柳东路架设处，吊车架梁时通过吊车提梁装上炮车运输至桥下采用吊车架梁，每片梁自重约为143.3t，采用一台180t和一台260t的吊车架梁。

2T梁架设施工工艺及方法

2.1施工工艺T梁架设主要工序内容：T梁装车，T梁运输，支座安装，现场吊装，落梁，锚固支座螺栓、落梁到位，测量桥面宽度，横向联接焊接，支座灌浆，围板安装。2.2T梁装车当梁片强度达到架设要求后，通知申请的运梁火车装运。火车就位后通知车务等检查验收装梁车性能及配置设施是否完善，缓冲装置配置到位验收合格后方可进行T梁装车。运梁火车停放在装梁线上，采用两台100t龙门吊从存梁区吊装至运梁车上，经装载加固后验收合格后，发运至拉萨西散堆装货8道，通过汽车吊卸装至轮式运梁车上，经过再一次装载加固，从散堆货8道右侧场坪运至新建门卫房，沿波玛路途径那曲高级中学且在第一个红绿灯路口左转，进入柳东路直行600m左右运至架设处。T梁运输距离长，T梁加固必须牢固可靠，不能存在任何大意思想，为进一步保证T梁运输安全，对T梁加固作如下要求：①T梁在运梁车平板上落梁就位时重心线必须与平板中心线对齐。②运梁车平板转向支架上T梁放置处必须安放不小于2cm厚的橡胶垫板，若橡胶垫板破损及时更换。③T梁就位后底部加固时必须用方木塞紧，不满足要求时必须加塞木楔。防止T梁横向移动，同时要在方木端头处划线，用于观察运输途中T梁是否位移。如图1。④T梁就位后斜撑支撑时，若是双杆支撑斜撑加固。⑤T梁就位后斜撑支撑时，若是单杆支撑斜撑加固必须使用钢丝绳或铁丝将斜撑斜拉固定底座挂钩上，将单杆斜撑固定住，防止行走途中斜撑杆松动位移不起作用。如图2。⑥T梁就位后斜撑加固好之前不得拆除吊梁钢丝绳，严格控制T梁装车加固过程，严格按照施工加固程序施工，严禁在没有任何防护措施的情况下撤掉钢丝绳，将T梁立在运梁车平板上，防止T梁在加固过程中倾覆。⑦T梁装车完毕，发车前必须由车务相关人员和指挥部装梁组技术负责人共同进行检查，确认加固捆绑合格后方可发车。2.3现场吊装根据规划好的吊车站位提前放样，将吊车支设在指定位置，架梁顺序详见表1拉萨西架梁施工顺序表。架设吊装时180t吊车靠近桥台支设，260t吊车靠近桥墩支设。架梁一共分三次进行，吊装索具固定方式采用钢丝绳外套直接挂吊车大钩方式。第一次架设双线桥格台至1#墩左边梁1-1（直）、右边梁1-2（直），1#墩至拉台左边梁1-3（直）、右边梁1-4（直）。吊装时180t吊车距离桥台中心位置6.0m,260t吊车需要临时过渡，梁不一次吊装到位，因距离较远，采用过渡将梁第一次放置在单线桥1#墩，第二次架设到位，180t拉台吊车站位同格台对称。第二次架设双线桥格台至1#墩左边梁2-1（直）、右边梁2-2（直），1#墩至拉台左边梁2-3（直）、右边梁2-4（直）。吊车站位往远离既有线方向顺移，180t吊车确保作业半径不超过6m，260t吊车确保作业半径不超过8.5m。第三次架设单线桥格台至1#墩左边梁3-1（曲）、右边梁3-2（曲），1#墩至拉台左边梁3-3（直）、右边梁3-4（直）。吊车站位往远离既有线方向顺移，180t吊车确保作业半径不超过6m，260t吊车确保作业半径不超过8.5m。如图3所示。2.4落梁、锚固支座螺栓落梁前准备工作，将垫石顶灰尘清洗干净，预留孔杂物清理干净，复测垫石顶标高和标记垫石中心十字线。落梁前在支撑垫石顶面铺一层厚20～30mm的M50干硬性无收缩砂浆，砂浆顶面铺成中间略高于四周的形状，落梁就位后，清理挤压到支座外面的砂浆。当梁落至低位后，先进行纵向对位再进行横移梁。横移到位后安装支座地脚螺栓，地脚螺栓采用扳手紧固，开始落梁，确保梁底中心线和垫石中心线重合即对位准确落梁就位。第一片梁落梁到位后对梁端两侧进行方木斜支撑，必要时也可用倒链将梁板边预埋T钢与桥台预埋T钢连接确保梁体的稳定。第二片梁落梁到位后对两边梁横向端头和跨中通过焊接钢板连接，湿接缝处通过焊接临时钢筋连接，确保梁体的稳定。

3吊装模拟试吊试验

3.1试验目的验证吊装方案的可行性和吊装过程中吊车的稳定性，排除吊车会倾覆的可能性。3.2试吊配置及环境对比机械配置：试吊机械配置和现场吊装作业机械配置一致；地面环境：试吊装场地地基承载力和施工现场地基承载力一致。试吊参数：一致（180t吊车工作幅度6m、主臂伸长值为13.8m；260t吊车工作幅度8.5m、主臂伸长值为13.6m）试吊重物：一致（均为32米T梁）试吊高度：一致（7m）3.3试吊过程根据方案机械配置要求，将180t吊车和260t吊车按要求组拼并支设完成，180t吊车工作幅度按6m控制，主臂伸长值为13.8m，吊点设置在距离梁端1m位置，起吊高度为7m（指梁底距离地面的垂直高度），260t吊车工作幅度按8.5m控制，主臂伸长值为13.6m，吊点设置在距离梁端1m位置，起吊高度为0.1m（指梁底距离地面的垂直高度），同时起吊T梁。3.4试验结论通过模拟试吊并存放梁板4片，试吊过程中吊车起升和降落平稳，整个吊装作业顺利且连续，未发现安全隐患和吊车倾覆现象。根据此次现场模拟试吊试验可以验证拉萨西吊车架梁方案可行。

4汽车吊吊装受力验算

4.1T梁吊装钢丝绳、索具的检算及选择P拉=QJ/Nsin85°QJ=K动×G设钢丝绳破断力：P=p拉×K其中：p拉———吊索拉力；QJ———计算荷载；K动———动荷载系数1.1；G设———T梁重量143.3+吊钩和钢丝绳重量1.5t=144.8t；N———吊索分支数，为4；p———钢丝绳破断力；K———安全系数，为6；P拉=QJ/Nsin85°=1.1×144.8/4sin85°=39.98tP=p拉×K=39.98×6=239.88t查钢丝绳参数表选6×37，ψ=65mm的钢丝绳，其破断力为266.6t﹥p=239.88t，故满足安全要求。4.2吊车支腿压力计算单片T梁重量为144t，每台吊车架梁承重约72t，吊点位置为梁端lm处。4.2.1180t吊车支腿压力计算①180t汽车吊整机自重：G=54t，承受梁体重量72t；考虑动载荷时汽车吊起吊重量：Q=72*1.4=100.8t（动载系数取为1.4）②吊装对X，Y轴的力矩Mx=100.8*12.1=1219.68t.mMy=100.8*13.3=1340.64t.m③180t汽车吊支腿压力分散处理180t汽车吊支腿底座尺寸为0.6m×0.6m，支腿下方路基板尺寸为1.5m×1.5m，则地面应力扩散面积为：S=1.5m×1.5m=2.25m2。P=NS=经现场试验，地基处理后承载力≥250kPa，因此符合受力要求。4.2.2260t汽车吊支腿地基承载力验算考虑到260t吊车吊装时的实际工况，吊车吊装过程中，梁体与吊车一个支脚在同一直线时为吊车最不利受力状态（如图4所示），支腿2受力最大。260t汽车吊自重为G1=70t，吊车配重G2=38t，吊重Q=25.2t，支腿全伸尺寸为7.04m*8.5m。4.3腿最大压力①承受梁体重量72t；考虑动载荷时汽车吊起吊重量:Q=72*1.4=100.8t（动载系数取为1.4）。②吊装对X,Y轴的力矩。Mx=100.8*9=907.2t.mMy=100.8*10.7=1078.56t.m经现场试验，地基处理后承载力≥250kPa，因此符合受力要求。

5质量保证措施

①吊车作业前，必须进行试吊，确认安全后方可正式吊装。进行试吊时，吊车要缓慢起吊，并由专人负责检查吊索、吊具及梁体情况，检查是否有变形、断丝等不利因素，发现问题及时停止起吊，待处理后继续作业。②在梁两端各拴两根引导绳，起吊时设专人拉牵引绳，防止梁体摆动，保证梁在空中稳定。③用于吊装的设备，工具应进行严格的检查，确保其质量状态完好。④在吊装过程中，梁板上严禁浮搁料具。起吊过程中，梁上严禁站人。⑤严禁夜间进行吊装作业，光线不好时设置充足的照明。⑥施工所使用的机具明确责任使用者，机具、工具分类整齐地摆放在易取、无障碍的场所，因需要在线路附近放置时严禁侵入限界。⑦吊装作业必须专人指挥，服从命令、守纪律、执行制度，施工现场设专职防护员进行现场防护，掌握列车运行情况，所需的各种线上料要分类堆码整齐、牢固。⑧吊索安装时，注意对点准确、调正，严禁强拉硬顶，以免伤及结构。

6结束语

通过在高海拔地区对对汽车吊架设铁路T梁的工艺进行试验和优化，从而很好的解决了在高海拔地区传统机械吊装的难题。通过现场实践证明，改进后的吊装工艺不但降低了施工措施费用，而且也提高了高海拔地区大吨位吊装安全性，此方法为后续类似施工提供了借鉴和参考。

参考文献：

[1]GB6067.1-2010，起重机械安全规程第1部分：总则[S].

[2]GB/T3811-2008，起重机设计规范[S].

[3]GB6067-2010，起重机械安全规程[S].[4]起重吊装常用数据手册.

作者：谢显红 单位：中铁十二局集团第一工程有限公司